Місія на Юпітер. Що вчені шукають на найбільшій планеті Сонячної системи

Автоматичний науково-дослідний космічний апарат "Юнона" вийшов на орбіту Юпітера вранці 5 липня.

Щасливий ранок

О 5:18 за київським часом у лабораторії НАСА в Пасадені (штат Каліфорнія, США) отримали звуковий сигнал, який сповістив про успіх місії. Його зустріли радісними вигуками. "Ви найкраща команда! Ми тільки що зробили найскладнішу річ, яку НАСА робила коли-небудь", - сказав головний дослідник місії "Юнона" Скотт Болтон.

На прес-конференції перед журналістами розірвали заготовлене повідомлення на випадок провалу місії. "Ризики, які було подолано, вражають. Чим більше знаєш про місію, тим більше розумієш, якою складною вона була", - сказала менеджер проекту "Юнона" Діана Браун.

Тривалий політ

НАСА запустила апарат п'ять років тому, 5 серпня 2011 року. За чей час він подолав відстань 2,8 млрд км. Взагалі-то Юпітер знаходиться ближче до Землі. Пряма відстань залежить від розташування планет на орбіті. У момент найбільшого зближення вона складає 588 млн км, а у момент найбільшого віддалення — 968 млн км. Сигнал, який надіслала "Юнона" після того, як закріпилась на орбіті, подолав 870 млн км.

Позначені на графіку вище дати — це старт місії з мису Канаверал (5 серпня 2011 року), обліт навколо Землі для набору швидкості (9 жовтня 2013 року), маневри у відкритому космосі (30 серпня та 14 вересня 2012 року), вихід на орбіту Юпітера (5 липня 2016 року).

Перед виходом на орбіту "Юнона" здійснила складний маневр, щоб знизити швидкість і планета була здатна "упіймати" її своєю силою тяжіння. Для цього апарат 35 хвилин викидував вогонь з головного двигуна і врешті-решт сповільнився до швидкості 542 метри в секунду (1951 км/год). Другий раз цей маневр мають повторити у жовтні, щоб вийти на ще нижчу орбіту.

На сонячних батареях

Вартість усієї місії оцінюється в $1,1 млрд. "Юнону" побудувала компанія Lockheed Martin. Двигун сконструювала британська компанія Moog Westcott. Це перший апарат, який залетів так глибоко в космос на сонячних батареях. Як видно на фотографіях, їх у "Юнони" три, кожна 9 метрів у довжину та 2,65 метри в ширину. Сам апарат має розміри 3,5 на 3,5 метри.

Сонячну енергію обрали головним джерелом живлення через те, пише The Guardian, що саме в 2011 році, коли стартувала місія, НАСА стикнулась з урізанням свого улюбленого палива — плутонію-238.

Одна з головних складнощей полягала в тому, що атмосфера Юпітера випромінює потужну радіацію, яка здатна швидко пошкодити електроніку. Тому "Юнона" була зроблена як міцний бак з титановим захистом для дослідницьких приладів.

Зараз апарат рухається по високій орбіті у формі великого еліпса. Вона проходить над обома полюсами планети і повний обліт навколо планети по ній триває 53 дні.

На цій орбіті "Юнона" зможе попервах уникнути найбільш жорстких впливів радіації. У середині жовтня апарат має перейти на низьку орбіту, на якій обліт триватиме 14 днів. "Саме там почнеться справжня наука", - зауважує BBC.

Нижня орбіта проходитиме на відстані 4200 км від верхнього краю юпітерських хмар. Таких 14-денних обльотів планується 37. Частина техніки, як прогнозується, вийде з ладу через радіацію ще до кінця місії.

З Лего на борту

На апараті встановлено дев'ять наукових інструментів та 29 сенсорів, за допомогою яких вивчатимуть атмосферу та магнітосферу планети. Найбільш цікавий для широкого загалу — кольорова камера, яку назвали JunoCam. Вона робитиме знімки планети. Перший з них очікують наприкінці серпня. Представники НАСА просять наукову спільноту та небайдужих людей допомогти вирішити, куди націлювати фотокамеру.

А ще на борту "Юнони" знаходяться три фігурки популярного конструктора Лего. Дві з них зображують давньоримських богів — Юпітера та його сестру-дружину Юнону. Третя представляє вченого Галілео Галілея, який відкрив чотири супутники гігантської планети: Іо, Європу, Ганімеда та Каллісто. Фігурки відправили для того, аби залучити дітей до вивчення наук і космосу.

Ключ до появи Землі

Вчені сподіваються, що інформація, здобута "Юноною", допоможе їм зрозуміти походження Юпітера, а відтак і походження Землі. Вважається, що саме Юпітер був першою планетою, яка сформувалась у Сонячній системі 4,5 млрд років тому.

За однією з теорій, гігантська планета — це шматочок Сонця і повністю складається з газів. Чи має планета тверде ядро — одне з питань, на яке вчені також сподіваються знайти відповідь за допомогою "Юнони". З'ясувати це вони хочуть шляхом вимірюванням тонких змін у частоті передач сигналів з апарату, які спричинятиме варіювання в гравітаційному полі планети через нерівномірності її внутрішньої структури.

Також вчених цікавить, чому полярні сяйва над південним та північним полюсами Юпітера найяскравіші в Сонячній системі. Та чи не головне питання місії — чи є на Юпітері кисень або вода?

"Скільки води має Юпітер скаже нам багато про те, де раніше сформувалась планета в Сонячній системі. Ми вважаємо, що Юпітер міг сформуватися не там, де він сьогодні, а якщо він сформувався далі чи ближче — це скаже нам багато, як сформувалася Сонячна система загалом", - цитує BBC члена наукової команди Кенді Хансена.

Також багато уваги планується приділити вивченню знаменитої червоної плями, яка за розмірами як дві Землі. Вважається, що це гігантський шторм, який триває на Юпітері вже багато сотень років.

Місія "Галілей"

Це вже друга спроба вивчити планету за допомогою космічного апарату. Попередній мав назву "Галілей" і був запущений у жовтні 1989 року. Він літав набагато далі від небезпечної атмосфери Юпітера, ніж це планує зробити "Юнона".

У липні 1994 року він зафіксував падіння комети Шумейкерів-Леві 9 на Юпітер. Це довело, що гігантська планета захищає Землю від летючих об'єктів з відкритого космосу, притягуючи їх до себе завдяки гігантській масі.

У грудні 1995 року "Галілей" вийшов на орбіту планети. За 8 років своєї місії апарат облетів навколо п'яти супутників — усіх чотирьох відкритих Галілеєм та Амальтеї та зібрав багато цінної наукової інформації. 21 вересня 2003 року його спрямували в атмосферу Юпітера, щоб уникнути занесення земних бактерій на супутники планети. У верхніх шарах атмосфери апарат знищили висока температура, тиск і радіація.

Що таке Юпітер

Газовий гігант — це п'ята планета від Сонця, найбільша за розмірами. Вона в 11 разів більша за Землю. Якби Юпітер був порожньою кулею, в ньому можна було б розташувати 300 таких планет, як Земля. Він був відомий ще древнім астрономам. Назву дали римляни на честь головного бога свого пантеону (аналог давньогрецького Зевса), який прославився тим, що любив красивих жінок і вбивав ворогів блискавками. Космічний апарат назвали Юноною на честь його сестри, яка була його ж дружиною та відповідала в пантеоні за сімейне щастя.

Закінчити місію "Юнони" планується 20 лютого 2018 року. Майже всі прилади на той момент вже вийдуть з ладу. Апарат, як і його попередник, спрямують до планети, яка його знищить.